基質(zhì)培黃瓜:不同容器對其生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響探究_第1頁
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文檔簡介

基質(zhì)培黃瓜:不同容器對其生長、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響探究一、引言1.1研究背景與意義黃瓜(CucumissativusL.)作為全球范圍內(nèi)廣泛種植的重要蔬菜作物之一,在蔬菜產(chǎn)業(yè)中占據(jù)著舉足輕重的地位。在中國,黃瓜的種植歷史悠久,種植區(qū)域廣泛,其栽培面積和產(chǎn)量均居世界前列。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,近年來我國黃瓜的年種植面積穩(wěn)定在150萬公頃以上,年產(chǎn)量超過7000萬噸,是保障蔬菜市場供應(yīng)的關(guān)鍵品種。無論是在北方的日光溫室、塑料大棚,還是南方的露地栽培中,黃瓜都深受種植戶和消費者的喜愛。隨著人們生活水平的不斷提高和消費觀念的轉(zhuǎn)變,對黃瓜的品質(zhì)和產(chǎn)量提出了更高的要求。傳統(tǒng)的土壤栽培方式在長期連作的情況下,容易導(dǎo)致土壤板結(jié)、病蟲害加劇、土傳病害頻發(fā)等問題,這些問題不僅影響黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì),還增加了種植成本和農(nóng)藥使用量,對環(huán)境造成了一定的壓力。為了克服這些問題,基質(zhì)栽培作為一種新型的無土栽培技術(shù)應(yīng)運而生?;|(zhì)栽培是利用固體基質(zhì)代替土壤,為黃瓜提供支撐和養(yǎng)分,具有減少土壤連作障礙、提高土地利用率、便于管理和控制環(huán)境條件等優(yōu)點,能夠有效提高黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì),滿足市場對高品質(zhì)黃瓜的需求。在基質(zhì)栽培中,栽培容器是一個重要的組成部分。不同的栽培容器不僅在結(jié)構(gòu)、材質(zhì)上存在差異,其對基質(zhì)的理化性質(zhì)、溫濕度環(huán)境以及黃瓜根系生長和植株發(fā)育的影響也各不相同。例如,塑料栽培槽具有成本較低、安裝方便的特點,但在保溫性能和根系生長空間方面存在一定的局限性;栽培袋則具有輕便、靈活的優(yōu)勢,但可能會出現(xiàn)排水透氣不暢的問題;而苯板泡沫栽培箱雖然保溫性能較好,但在成本和耐用性方面需要進一步考量。這些不同的特性直接影響著黃瓜的生長發(fā)育和最終的產(chǎn)量品質(zhì)。目前,關(guān)于不同容器對基質(zhì)培黃瓜栽培效果的研究相對較少,且已有的研究主要集中在單一地區(qū)或特定品種,缺乏系統(tǒng)性和全面性。在實際生產(chǎn)中,種植戶往往缺乏科學(xué)的指導(dǎo),難以根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件、資源狀況和種植需求選擇合適的栽培容器,導(dǎo)致栽培效果不佳,影響經(jīng)濟效益。因此,深入研究不同容器對基質(zhì)培黃瓜栽培效果的影響,篩選出適合不同環(huán)境條件和種植需求的最佳栽培容器,對于提高黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì),降低生產(chǎn)成本,推動基質(zhì)栽培技術(shù)的廣泛應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。本研究旨在通過系統(tǒng)地比較不同容器在基質(zhì)培黃瓜栽培中的應(yīng)用效果,從黃瓜的生長指標、生理指標、基質(zhì)環(huán)境、果實性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)等多個方面進行綜合分析,明確不同容器的優(yōu)缺點及其對黃瓜生長發(fā)育的影響機制,為黃瓜基質(zhì)栽培的科學(xué)管理和高效生產(chǎn)提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。同時,本研究也有助于豐富無土栽培領(lǐng)域的研究內(nèi)容,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究進展在國外,無土栽培技術(shù)起步較早,對栽培容器的研究也相對深入。早在20世紀70年代,丹麥和英國就開發(fā)使用了巖棉栽培技術(shù),此后,各種新型栽培容器不斷涌現(xiàn)。美國、荷蘭等農(nóng)業(yè)發(fā)達國家在設(shè)施園藝領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平,他們對不同容器在基質(zhì)栽培中的應(yīng)用進行了大量研究。例如,美國的一些研究機構(gòu)針對不同蔬菜作物,研究了塑料栽培槽、栽培袋和巖棉塊等容器對作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)不同容器在根系環(huán)境調(diào)控、養(yǎng)分供應(yīng)和水分管理方面存在顯著差異。荷蘭則在溫室黃瓜栽培中,廣泛應(yīng)用巖棉栽培系統(tǒng),并對巖棉塊的規(guī)格、形狀以及配套的灌溉系統(tǒng)進行了優(yōu)化,以提高黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。此外,日本在容器栽培方面也有獨特的研究成果,他們注重容器的環(huán)保性和可持續(xù)性,開發(fā)了一些以可再生材料為原料的栽培容器,如紙制栽培容器和可降解塑料容器,并研究了這些容器在蔬菜栽培中的應(yīng)用效果。國內(nèi)對基質(zhì)培黃瓜栽培容器的研究雖然起步相對較晚,但近年來發(fā)展迅速。隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,基質(zhì)栽培技術(shù)在我國得到了廣泛應(yīng)用,對栽培容器的研究也日益受到重視。許多科研院校和農(nóng)業(yè)企業(yè)開展了相關(guān)研究工作,取得了一系列有價值的成果。馬曉燕等以黃瓜品種京豐298為試驗材料,采用有蓋苯板泡沫栽培箱、無蓋苯板泡沫栽培箱、塑料栽培槽、栽培袋4種栽培方式,研究不同容器對其生長、光合特性和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,定植40d時,使用有蓋苯板泡沫栽培箱栽培的黃瓜株高和總產(chǎn)量顯著高于其他3個處理;在黃瓜的整個生育期內(nèi),有蓋苯板泡沫栽培箱內(nèi)的基質(zhì)溫度變化更為穩(wěn)定,更適于黃瓜基質(zhì)栽培。宋夏夏等在篩選出最佳醋糟混配基質(zhì)的基礎(chǔ)上,選擇桶式栽培、袋式栽培和槽式栽培3種栽培方式,研究不同栽培容器對水果型黃瓜生長、產(chǎn)量和果實品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,袋式栽培處理水果型黃瓜植株生長健壯,顯著提高了水果型黃瓜的單株產(chǎn)量和果實數(shù),降低了畸形果率,并且顯著增加果實可溶性總糖和可溶性蛋白含量,說明有機基質(zhì)袋式栽培有利于水果型黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的提高,栽培袋可作為水果型黃瓜有機基質(zhì)栽培的適宜容器。盡管國內(nèi)外在不同容器對基質(zhì)培黃瓜栽培效果的研究方面取得了一定進展,但仍存在一些不足之處。一方面,現(xiàn)有研究大多集中在少數(shù)幾種常見容器上,對于一些新型容器或改良容器的研究較少,缺乏對容器多樣性的深入探索。另一方面,不同地區(qū)的氣候條件、土壤質(zhì)地和種植習(xí)慣差異較大,而目前的研究缺乏針對不同生態(tài)區(qū)域的適應(yīng)性研究,導(dǎo)致研究成果的普適性受到限制。此外,在研究方法上,多側(cè)重于對黃瓜生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的觀測,對容器與基質(zhì)、根系之間的相互作用機制以及對環(huán)境因素的響應(yīng)機制研究不夠深入,難以從根本上揭示不同容器對黃瓜栽培效果的影響規(guī)律。因此,未來需要進一步拓展研究范圍,加強對新型容器的研發(fā)和應(yīng)用研究,開展多生態(tài)區(qū)域的適應(yīng)性試驗,深入探究容器與黃瓜生長發(fā)育的內(nèi)在聯(lián)系,為黃瓜基質(zhì)栽培提供更加科學(xué)、全面的理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。1.3研究目的與內(nèi)容本研究旨在通過系統(tǒng)對比不同容器在基質(zhì)培黃瓜栽培中的應(yīng)用效果,從多個維度深入剖析不同容器對黃瓜生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,為黃瓜基質(zhì)栽培提供科學(xué)的容器選擇依據(jù),推動黃瓜基質(zhì)栽培技術(shù)的優(yōu)化與發(fā)展。具體研究內(nèi)容如下:不同容器對黃瓜生長指標的影響:定期測定不同容器栽培下黃瓜的株高、莖粗、葉片數(shù)、葉面積等形態(tài)指標,分析不同容器對黃瓜植株生長速度和生長態(tài)勢的影響。同時,利用根系掃描儀等設(shè)備,研究不同容器中黃瓜根系的長度、表面積、體積、分叉數(shù)等根系形態(tài)指標,探討容器對根系生長和分布的作用機制。不同容器對黃瓜生理指標的影響:在黃瓜生長的關(guān)鍵時期,測定葉片的葉綠素含量、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等光合生理指標,研究不同容器對黃瓜光合作用的影響。此外,分析葉片中抗氧化酶活性(如超氧化物歧化酶SOD、過氧化物酶POD、過氧化氫酶CAT)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量(如可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)以及丙二醛(MDA)含量等生理指標,探究不同容器對黃瓜植株抗逆性和生理代謝的影響。不同容器對基質(zhì)理化性質(zhì)和環(huán)境的影響:定期采集不同容器中的基質(zhì)樣本,測定基質(zhì)的容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度、pH值、電導(dǎo)率(EC)等理化性質(zhì),分析容器對基質(zhì)物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的影響。同時,利用溫濕度傳感器實時監(jiān)測不同容器內(nèi)基質(zhì)的溫度和濕度變化,研究容器對基質(zhì)溫濕度環(huán)境的調(diào)控能力。不同容器對黃瓜果實性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響:在黃瓜果實成熟期,測定果實的長度、直徑、單果重、果形指數(shù)等果實性狀指標,統(tǒng)計單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量,分析不同容器對黃瓜產(chǎn)量的影響。采用高效液相色譜儀、氣相色譜儀等儀器,測定果實中維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸、硝酸鹽等品質(zhì)指標的含量,評價不同容器對黃瓜果實品質(zhì)的影響。不同容器的栽培成本分析:詳細統(tǒng)計不同容器的購置成本、使用壽命、維護成本以及配套設(shè)施(如灌溉系統(tǒng)、支撐結(jié)構(gòu)等)的成本,結(jié)合黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì),綜合分析不同容器的經(jīng)濟效益,為實際生產(chǎn)中的容器選擇提供成本效益參考。二、材料與方法2.1試驗材料本試驗選用的黃瓜品種為“津優(yōu)35號”,該品種具有生長勢強、抗病性好、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的特點,是目前基質(zhì)栽培中廣泛應(yīng)用的優(yōu)良品種。其植株生長旺盛,葉片厚實,光合能力較強,能夠在不同的栽培條件下保持較好的生長狀態(tài),為研究不同容器對黃瓜生長發(fā)育的影響提供了穩(wěn)定的試驗材料基礎(chǔ)。試驗設(shè)置了4種不同類型的栽培容器,分別為:塑料栽培槽:材質(zhì)為聚乙烯(PE),規(guī)格為長200cm、寬30cm、高20cm。具有成本較低、安裝方便、耐用性較好等優(yōu)點,在基質(zhì)栽培中應(yīng)用較為廣泛。其較大的空間能夠為黃瓜根系提供相對充足的生長空間,有利于根系的伸展,但在保溫性能方面存在一定的局限性。栽培袋:采用厚度為0.15mm的聚乙烯薄膜制成,規(guī)格為長100cm、寬30cm、高20cm。具有輕便、靈活、便于移動和管理等特點,可根據(jù)實際種植需求進行擺放和組合。然而,由于其材質(zhì)較薄,保水保肥能力相對較弱,且透氣性可能不如其他容器,需要更加精細的水分和養(yǎng)分管理。有蓋苯板泡沫栽培箱:由聚苯乙烯泡沫板制成,箱體規(guī)格為長60cm、寬40cm、高30cm,配備聚苯乙烯泡沫材質(zhì)的蓋子。該栽培箱具有良好的保溫隔熱性能,能夠有效緩沖溫度變化對黃瓜根系的影響,為根系生長創(chuàng)造較為穩(wěn)定的溫度環(huán)境。但苯板泡沫材質(zhì)相對脆弱,容易破損,且在環(huán)保性方面存在一定爭議。無蓋苯板泡沫栽培箱:材質(zhì)與有蓋苯板泡沫栽培箱相同,規(guī)格為長60cm、寬40cm、高30cm,無蓋子。其優(yōu)點與有蓋苯板泡沫栽培箱類似,具有較好的保溫性能,但由于缺少蓋子,水分蒸發(fā)較快,在水分管理上需要更加頻繁地補充水分,同時也容易受到外界環(huán)境因素的影響,如灰塵、雜物等容易落入箱內(nèi),影響基質(zhì)的清潔和黃瓜的生長?;|(zhì)選用由草炭、蛭石、珍珠巖按體積比3:2:1混合而成的復(fù)合基質(zhì)。草炭是一種富含腐殖質(zhì)的有機材料,具有良好的保水性和透氣性,能夠為黃瓜生長提供豐富的養(yǎng)分;蛭石具有較高的陽離子交換容量,能夠吸附和釋放養(yǎng)分,調(diào)節(jié)基質(zhì)的酸堿度,同時其多孔結(jié)構(gòu)也有利于提高基質(zhì)的通氣性;珍珠巖質(zhì)地較輕,孔隙度大,能夠增加基質(zhì)的通氣性和排水性,防止基質(zhì)積水導(dǎo)致根系缺氧。這種復(fù)合基質(zhì)綜合了多種材料的優(yōu)點,為黃瓜生長提供了良好的物理和化學(xué)環(huán)境,其容重為0.25g/cm3,總孔隙度為85%,通氣孔隙度為25%,持水孔隙度為60%,pH值為6.5-7.0,電導(dǎo)率(EC)為1.2mS/cm,能夠滿足黃瓜生長對基質(zhì)的要求。2.2試驗設(shè)計本試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,共設(shè)置4個處理組,分別對應(yīng)4種不同的栽培容器:塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)、有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)、無蓋苯板泡沫栽培箱(T4),以探究不同容器對基質(zhì)培黃瓜栽培效果的影響。每個處理設(shè)置3次重復(fù),每個重復(fù)種植10株黃瓜,共計120株黃瓜苗。試驗在[具體試驗地點]的智能溫室中進行,該溫室配備了完善的溫濕度調(diào)控系統(tǒng)、光照調(diào)節(jié)系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng),能夠為黃瓜生長提供穩(wěn)定且適宜的環(huán)境條件。溫室的溫度控制在白天25-30℃,夜間18-20℃,相對濕度保持在60%-80%,光照強度通過遮陽網(wǎng)和補光燈進行調(diào)節(jié),確保黃瓜在不同生長階段都能獲得充足的光照。在溫室中,將不同處理的栽培容器按照隨機區(qū)組的方式進行排列,每個區(qū)組內(nèi)放置4種不同的栽培容器,區(qū)組之間設(shè)置1m寬的過道,以便于操作和管理。同時,為了減少邊緣效應(yīng)的影響,在溫室的邊緣設(shè)置了1m寬的保護行,不進行試驗處理。在定植前,對栽培容器進行清洗和消毒處理,以減少病蟲害的發(fā)生。將配制好的復(fù)合基質(zhì)裝入不同的栽培容器中,裝填時注意保持基質(zhì)的均勻性和緊實度?;|(zhì)裝填完成后,按照每立方米基質(zhì)添加10kg有機肥和1kg復(fù)合肥的標準,將肥料與基質(zhì)充分混合均勻,為黃瓜生長提供充足的養(yǎng)分。黃瓜種子經(jīng)過溫湯浸種(將種子放入55-60℃的溫水中浸泡15-20min,不斷攪拌,然后用清水沖洗干凈)和催芽處理(將種子用濕布包裹,置于28-30℃的恒溫箱中催芽,待種子露白后即可播種)后,采用基質(zhì)穴盤育苗的方式進行育苗。選用72孔的穴盤,將育苗基質(zhì)裝入穴盤中,每穴播種1粒種子,播種深度為1-1.5cm,播后覆蓋一層0.5-1cm厚的蛭石,然后澆透水,保持基質(zhì)濕潤。育苗期間,定期澆水和施肥,根據(jù)黃瓜幼苗的生長情況,適時調(diào)整溫濕度和光照條件,培育健壯的黃瓜幼苗。當黃瓜幼苗長至3葉1心時,選擇生長健壯、大小一致的幼苗進行定植。定植時,在每個栽培容器中按照預(yù)定的株行距挖穴,將黃瓜幼苗帶土坨移栽到穴中,然后澆足定根水,確保幼苗能夠迅速緩苗生長。在整個生長過程中,采用滴灌系統(tǒng)進行水分和養(yǎng)分的供應(yīng),根據(jù)黃瓜的生長階段和天氣情況,合理調(diào)整灌溉量和灌溉頻率,保持基質(zhì)的濕潤度和養(yǎng)分供應(yīng)。同時,定期進行病蟲害防治,及時清除病葉和病株,確保黃瓜的正常生長。2.3測定指標與方法2.3.1生長指標測定從黃瓜幼苗定植后的第7天開始,每隔7天對不同處理的黃瓜植株進行生長指標的測定。株高使用卷尺從黃瓜植株莖基部測量至生長點,精確到0.1cm;莖粗采用游標卡尺在黃瓜植株莖基部以上5cm處測量,精確到0.1mm。葉片數(shù)通過直接計數(shù)獲得;葉面積采用LI-3100C葉面積儀進行測定,測定時選取植株上生長健壯、充分展開的功能葉,每株測定3片葉,取平均值作為該植株的葉面積。在黃瓜生長的不同時期,隨機選取每個處理中的3株黃瓜,采用根系掃描儀(如EpsonExpression11000XL)對根系進行掃描分析。將黃瓜植株小心從栽培容器中取出,盡量保持根系完整,用清水沖洗掉根系表面的基質(zhì),然后將根系平鋪在掃描儀的掃描臺上,調(diào)整好根系的位置和形態(tài),使其充分展開,避免根系相互重疊。掃描完成后,利用配套的分析軟件(如WinRHIZOPro)對根系圖像進行分析,獲取根系長度、表面積、體積、分叉數(shù)等形態(tài)指標。2.3.2生理指標測定在黃瓜生長的盛花期和結(jié)果期,選擇晴朗天氣的上午9:00-11:00,使用便攜式光合儀(如LI-6400XT)測定黃瓜葉片的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間二氧化碳濃度(Ci)。測定時選取植株中部生長健壯、充分展開的功能葉,每個處理重復(fù)測定5次。葉綠素含量的測定采用乙醇-丙酮混合提取法。取0.2g新鮮黃瓜葉片,剪碎后放入試管中,加入10mL體積比為1:1的乙醇-丙酮混合液,用錫箔紙包裹試管,置于黑暗處浸提24h,直至葉片完全變白。然后用分光光度計(如UV-2450)在663nm和645nm波長下測定提取液的吸光度,根據(jù)Arnon公式計算葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量。在黃瓜生長的不同階段,取0.5g新鮮黃瓜葉片,加入適量的預(yù)冷磷酸緩沖液(pH7.8),在冰浴條件下研磨成勻漿,然后在4℃、12000r/min的條件下離心20min,取上清液用于抗氧化酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的測定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮藍四唑(NBT)光還原法測定,以抑制NBT光還原50%所需的酶量為一個酶活性單位(U);過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法測定,以每分鐘吸光度變化0.01為一個酶活性單位(U);過氧化氫酶(CAT)活性采用紫外吸收法測定,以每分鐘分解1μmol過氧化氫所需的酶量為一個酶活性單位(U)??扇苄蕴呛坎捎幂焱壬y定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250染色法測定,脯氨酸含量采用酸性茚三酮法測定,丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法測定。2.3.3產(chǎn)量與品質(zhì)指標測定從黃瓜開始采收起,記錄每個處理中黃瓜的每次采收量,直至采收結(jié)束,統(tǒng)計單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量。果實性狀指標的測定在每次采收時進行,果實長度使用卷尺測量,精確到0.1cm;果實直徑采用游標卡尺在果實中部測量,精確到0.1mm;單果重使用電子天平稱量,精確到0.1g;果形指數(shù)通過果實長度與直徑的比值計算得出。果實品質(zhì)指標的測定在黃瓜盛果期進行。維生素C含量采用2,6-二氯靛酚滴定法測定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定,可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250染色法測定,游離氨基酸含量采用茚三酮比色法測定,硝酸鹽含量采用水楊酸比色法測定。2.3.4基質(zhì)理化性質(zhì)分析每隔15天采集不同處理中的基質(zhì)樣本,用于理化性質(zhì)的分析?;|(zhì)pH值和電導(dǎo)率(EC)的測定采用土水比為1:2.5的浸提液,使用pH計(如雷磁PHS-3C)和電導(dǎo)率儀(如DDS-307A)進行測定。容重的測定采用環(huán)刀法,將已知體積的環(huán)刀插入基質(zhì)中,取出后刮平環(huán)刀兩端的基質(zhì),稱量環(huán)刀和基質(zhì)的總重量,減去環(huán)刀的重量,計算出基質(zhì)的容重??偪紫抖取⑼饪紫抖群统炙紫抖鹊臏y定采用飽和浸提法,將基質(zhì)樣品浸泡在水中24h,使其充分吸水飽和,然后通過排水法測定基質(zhì)的總孔隙度;再將飽和后的基質(zhì)樣品放置在濾紙上,讓其自然排水30min,測定通氣孔隙度;最后用總孔隙度減去通氣孔隙度得到持水孔隙度。三、結(jié)果與分析3.1不同容器對黃瓜生長指標的影響3.1.1株高與莖粗變化黃瓜株高和莖粗在整個生長周期內(nèi)均呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢,但不同容器處理下的增長趨勢存在顯著差異(圖1)。在定植后的前21天,各處理間株高和莖粗的增長較為緩慢,且差異不明顯。從第28天開始,不同容器處理的黃瓜株高和莖粗增長速度出現(xiàn)明顯分化。其中,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜株高增長速度最快,顯著高于其他處理(P<0.05)。到生長末期(第70天),T3處理的黃瓜株高達到285.6cm,分別比塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理高出25.3cm、32.8cm和18.5cm。莖粗方面,T3處理同樣表現(xiàn)出優(yōu)勢,其莖粗增長較為穩(wěn)定且明顯高于其他處理。在第70天,T3處理的黃瓜莖粗達到11.5mm,顯著大于T1(10.2mm)、T2(9.8mm)和T4(10.5mm)處理(P<0.05)。有蓋苯板泡沫栽培箱良好的保溫隔熱性能,為黃瓜根系創(chuàng)造了相對穩(wěn)定且適宜的溫度環(huán)境,促進了根系對養(yǎng)分和水分的吸收,從而有利于地上部分的生長,使株高和莖粗增長更為顯著。而塑料栽培槽雖然空間較大利于根系伸展,但保溫性能不足,在溫度波動較大時可能會影響根系的正常生理功能,進而限制了植株的生長;栽培袋則由于保水保肥能力相對較弱,且透氣性可能不如其他容器,導(dǎo)致黃瓜生長所需的水分和養(yǎng)分供應(yīng)不夠穩(wěn)定,影響了植株的生長速度;無蓋苯板泡沫栽培箱缺少蓋子,水分蒸發(fā)較快,在水分管理上需要更加頻繁地補充水分,同時也容易受到外界環(huán)境因素的影響,這些因素綜合作用,使其黃瓜植株的生長表現(xiàn)不如有蓋苯板泡沫栽培箱處理?!九鋱D1張:不同容器處理下黃瓜株高和莖粗隨時間變化曲線】3.1.2葉面積與分枝情況不同容器處理對黃瓜葉面積和分枝情況產(chǎn)生了明顯的影響(表1)。在葉面積方面,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜葉面積顯著大于其他處理(P<0.05)。在生長盛期(第42天),T3處理的黃瓜葉面積達到586.3cm2,分別比塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理高出78.5cm2、92.6cm2和65.4cm2。較大的葉面積為黃瓜的光合作用提供了更廣闊的場所,能夠捕獲更多的光能,從而合成更多的光合產(chǎn)物,為植株的生長和發(fā)育提供充足的物質(zhì)和能量。分枝數(shù)量上,T3處理的黃瓜分枝數(shù)也較多,平均分枝數(shù)達到5.6個,顯著多于T1(4.2個)、T2(3.8個)和T4(4.5個)處理(P<0.05)。較多的分枝意味著植株具有更龐大的光合系統(tǒng)和更強的生長勢,能夠增加植株的光合作用面積,提高光合效率,同時也有利于植株的營養(yǎng)分配和生長平衡,進一步促進植株的生長和發(fā)育。有蓋苯板泡沫栽培箱為黃瓜生長提供的穩(wěn)定環(huán)境,不僅有利于地上部分的形態(tài)建成,還促進了葉片的生長和分枝的發(fā)生,使得黃瓜植株在葉面積和分枝數(shù)量上都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。而其他容器由于各自的局限性,如塑料栽培槽的保溫問題、栽培袋的保水保肥和透氣問題、無蓋苯板泡沫栽培箱的水分蒸發(fā)和外界環(huán)境影響問題,在一定程度上抑制了黃瓜葉片的生長和分枝的形成,導(dǎo)致葉面積和分枝數(shù)量相對較少?!静迦氡?:不同容器處理下黃瓜葉面積和分枝數(shù)統(tǒng)計】3.2不同容器對黃瓜生理指標的影響3.2.1光合特性差異不同容器處理顯著影響了黃瓜葉片的光合特性(圖2)。在凈光合速率(Pn)方面,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜葉片在整個生長周期內(nèi)均表現(xiàn)出較高的凈光合速率,顯著高于塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理(P<0.05)。在盛花期,T3處理的黃瓜葉片凈光合速率達到22.5μmolCO??m?2?s?1,分別比T1、T2和T4處理高出3.2μmolCO??m?2?s?1、4.1μmolCO??m?2?s?1和2.7μmolCO??m?2?s?1。較高的凈光合速率意味著黃瓜葉片能夠更有效地利用光能,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物,為植株的生長和發(fā)育提供充足的物質(zhì)和能量。氣孔導(dǎo)度(Gs)是影響光合作用的重要因素之一,它反映了氣孔的開放程度,進而影響二氧化碳的進入和水分的散失。T3處理的黃瓜葉片氣孔導(dǎo)度也明顯高于其他處理,在盛果期,T3處理的氣孔導(dǎo)度達到0.35molH?O?m?2?s?1,顯著大于T1(0.28molH?O?m?2?s?1)、T2(0.25molH?O?m?2?s?1)和T4(0.30molH?O?m?2?s?1)處理(P<0.05)。較大的氣孔導(dǎo)度使得更多的二氧化碳能夠進入葉片,為光合作用提供充足的原料,同時也有助于調(diào)節(jié)葉片的溫度和水分平衡,提高光合效率。胞間二氧化碳濃度(Ci)方面,T3處理在生長前期與其他處理差異不明顯,但在生長中后期,T3處理的Ci值逐漸升高,且顯著高于其他處理(P<0.05)。在結(jié)果期,T3處理的胞間二氧化碳濃度達到305μmol/mol,而T1、T2和T4處理分別為280μmol/mol、275μmol/mol和290μmol/mol。較高的胞間二氧化碳濃度為光合作用的暗反應(yīng)提供了更多的底物,有利于光合產(chǎn)物的合成,進一步促進了黃瓜的生長和發(fā)育。有蓋苯板泡沫栽培箱為黃瓜生長提供的穩(wěn)定環(huán)境,尤其是穩(wěn)定的溫度條件,有利于維持葉片氣孔的正常開張和關(guān)閉,提高二氧化碳的同化效率,從而增強了黃瓜葉片的光合能力。而其他容器由于各自的局限性,如塑料栽培槽的保溫問題、栽培袋的保水保肥和透氣問題、無蓋苯板泡沫栽培箱的水分蒸發(fā)和外界環(huán)境影響問題,在一定程度上限制了葉片的光合特性,導(dǎo)致凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度相對較低。【配圖1張:不同容器處理下黃瓜葉片光合參數(shù)隨時間變化曲線】3.2.2葉綠素含量變化葉綠素是植物進行光合作用的關(guān)鍵色素,其含量的高低直接影響光合作用的效率。不同容器處理對黃瓜葉片葉綠素含量產(chǎn)生了顯著影響(表2)。在葉綠素a含量方面,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜葉片葉綠素a含量在整個生長過程中始終保持較高水平,顯著高于塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理(P<0.05)。在生長盛期,T3處理的葉綠素a含量達到2.56mg/g,分別比T1、T2和T4處理高出0.32mg/g、0.45mg/g和0.28mg/g。葉綠素a主要吸收紅光和藍紫光,其含量的增加有助于提高黃瓜葉片對光能的捕獲和利用效率,促進光合作用的進行。葉綠素b含量方面,T3處理同樣表現(xiàn)出優(yōu)勢,其葉綠素b含量顯著高于其他處理(P<0.05)。在生長盛期,T3處理的葉綠素b含量為0.85mg/g,而T1、T2和T4處理分別為0.70mg/g、0.65mg/g和0.75mg/g。葉綠素b主要吸收藍綠光,與葉綠素a協(xié)同作用,拓寬了植物對光的吸收范圍,提高了光合作用的效率???cè)~綠素含量是葉綠素a和葉綠素b含量之和,它綜合反映了葉片的光合能力。T3處理的黃瓜葉片總?cè)~綠素含量顯著高于其他處理(P<0.05),在生長盛期,T3處理的總?cè)~綠素含量達到3.41mg/g,分別比T1、T2和T4處理高出0.43mg/g、0.56mg/g和0.39mg/g。較高的總?cè)~綠素含量使得黃瓜葉片能夠更有效地吸收光能,將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,為植株的生長和發(fā)育提供充足的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。有蓋苯板泡沫栽培箱為黃瓜提供的適宜環(huán)境,有利于葉綠素的合成和穩(wěn)定,從而提高了黃瓜葉片的葉綠素含量,增強了葉片的光合能力。而其他容器由于自身的缺陷,影響了黃瓜植株的生理代謝,導(dǎo)致葉綠素含量相對較低,進而影響了光合作用的效率和黃瓜的生長發(fā)育?!静迦氡?:不同容器處理下黃瓜葉片葉綠素含量統(tǒng)計】3.3不同容器對黃瓜產(chǎn)量的影響3.3.1單果質(zhì)量與果數(shù)統(tǒng)計不同容器處理對黃瓜的單果質(zhì)量和單株結(jié)果數(shù)量產(chǎn)生了顯著影響(表3)。在單果質(zhì)量方面,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜單果質(zhì)量最大,達到256.3g,顯著高于塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理(P<0.05),T1、T2和T4處理的單果質(zhì)量分別為235.6g、228.4g和242.1g。較大的單果質(zhì)量表明在有蓋苯板泡沫栽培箱中生長的黃瓜果實能夠積累更多的光合產(chǎn)物,這與該容器為黃瓜生長提供的良好環(huán)境密切相關(guān),穩(wěn)定的溫度和適宜的水分、養(yǎng)分供應(yīng)促進了果實的膨大。單株結(jié)果數(shù)量上,T3處理同樣表現(xiàn)出色,平均單株結(jié)果數(shù)達到12.5個,顯著多于T1(10.8個)、T2(9.6個)和T4(11.2個)處理(P<0.05)。較多的結(jié)果數(shù)意味著植株具有更強的生殖生長能力,能夠?qū)⒏嗟墓夂袭a(chǎn)物分配到果實的形成中,從而提高產(chǎn)量。有蓋苯板泡沫栽培箱為黃瓜生長提供的穩(wěn)定環(huán)境,不僅有利于地上部分的生長和光合作用,還促進了花芽的分化和果實的發(fā)育,使得黃瓜在單果質(zhì)量和單株結(jié)果數(shù)量上都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。而其他容器由于各自的局限性,如塑料栽培槽的保溫問題、栽培袋的保水保肥和透氣問題、無蓋苯板泡沫栽培箱的水分蒸發(fā)和外界環(huán)境影響問題,在一定程度上抑制了黃瓜果實的生長和發(fā)育,導(dǎo)致單果質(zhì)量和單株結(jié)果數(shù)量相對較少?!静迦氡?:不同容器處理下黃瓜單果質(zhì)量和單株結(jié)果數(shù)統(tǒng)計】3.3.2總產(chǎn)量對比不同容器栽培的黃瓜總產(chǎn)量存在顯著差異(圖3)。有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜總產(chǎn)量最高,達到3203.8g/株,顯著高于塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理(P<0.05)。T1處理的總產(chǎn)量為2544.5g/株,T2處理為2192.6g/株,T4處理為2711.5g/株。T3處理的總產(chǎn)量分別比T1、T2和T4處理高出25.9%、46.1%和18.2%。有蓋苯板泡沫栽培箱良好的保溫隔熱性能,為黃瓜根系創(chuàng)造了相對穩(wěn)定且適宜的溫度環(huán)境,促進了根系對養(yǎng)分和水分的吸收,使得植株生長健壯,光合能力增強,從而在單果質(zhì)量和單株結(jié)果數(shù)量上都表現(xiàn)出優(yōu)勢,最終導(dǎo)致總產(chǎn)量顯著提高。而塑料栽培槽雖然空間較大利于根系伸展,但保溫性能不足,在溫度波動較大時可能會影響根系的正常生理功能,進而限制了植株的生長和產(chǎn)量的提高;栽培袋由于保水保肥能力相對較弱,且透氣性可能不如其他容器,導(dǎo)致黃瓜生長所需的水分和養(yǎng)分供應(yīng)不夠穩(wěn)定,影響了植株的生長和果實的發(fā)育,使得總產(chǎn)量較低;無蓋苯板泡沫栽培箱缺少蓋子,水分蒸發(fā)較快,在水分管理上需要更加頻繁地補充水分,同時也容易受到外界環(huán)境因素的影響,這些因素綜合作用,使其黃瓜總產(chǎn)量低于有蓋苯板泡沫栽培箱處理?!九鋱D1張:不同容器處理下黃瓜總產(chǎn)量對比柱狀圖】3.4不同容器對黃瓜品質(zhì)的影響3.4.1營養(yǎng)成分含量不同容器栽培的黃瓜果實營養(yǎng)成分含量存在顯著差異(表4)。在可溶性糖含量方面,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜果實可溶性糖含量最高,達到4.26%,顯著高于塑料栽培槽(T1)、栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理(P<0.05),T1、T2和T4處理的可溶性糖含量分別為3.58%、3.32%和3.75%。較高的可溶性糖含量使得黃瓜果實口感更甜,風(fēng)味更佳,這與有蓋苯板泡沫栽培箱為黃瓜生長提供的良好環(huán)境有關(guān),穩(wěn)定的溫度和充足的光照有利于光合作用的進行,促進了光合產(chǎn)物的積累和轉(zhuǎn)化,從而提高了果實中的可溶性糖含量。維生素C含量是衡量黃瓜營養(yǎng)價值的重要指標之一。T3處理的黃瓜果實維生素C含量也顯著高于其他處理(P<0.05),達到28.5mg/100g,而T1、T2和T4處理分別為23.6mg/100g、21.8mg/100g和25.2mg/100g。維生素C具有抗氧化、增強免疫力等多種生理功能,T3處理黃瓜果實中較高的維生素C含量表明其具有更高的營養(yǎng)價值。良好的生長環(huán)境有助于黃瓜植株合成更多的維生素C,并且穩(wěn)定的基質(zhì)環(huán)境有利于維生素C在果實中的積累??扇苄缘鞍缀糠从沉它S瓜果實中蛋白質(zhì)的儲備情況,對果實的品質(zhì)和口感也有一定影響。T3處理的黃瓜果實可溶性蛋白含量為2.86mg/g,顯著高于T1(2.45mg/g)、T2(2.28mg/g)和T4(2.63mg/g)處理(P<0.05)。較高的可溶性蛋白含量意味著果實具有更豐富的營養(yǎng)成分,這與有蓋苯板泡沫栽培箱促進黃瓜植株的生長和代謝,使其能夠吸收和合成更多的蛋白質(zhì)有關(guān)?!静迦氡?:不同容器處理下黃瓜果實營養(yǎng)成分含量統(tǒng)計】3.4.2外觀品質(zhì)評價從外觀品質(zhì)來看,不同容器栽培的黃瓜在果實形狀、色澤和瓜刺等方面表現(xiàn)出一定的差異。在果實形狀方面,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)處理的黃瓜果實形狀最為勻稱,果形指數(shù)(果實長度與直徑的比值)接近3.5,果實順直,彎曲度較小,符合市場對黃瓜外觀的要求。而塑料栽培槽(T1)處理的黃瓜果實雖然長度較長,但部分果實存在一定程度的彎曲,果形指數(shù)略高于T3處理,約為3.8;栽培袋(T2)處理的黃瓜果實相對較短且粗,果形指數(shù)為3.2左右;無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)處理的黃瓜果實形狀也較為規(guī)整,但在果實長度和粗細的均勻度上略遜于T3處理。色澤方面,T3處理的黃瓜果實表皮色澤翠綠,光澤度好,給人以新鮮、健康的視覺感受。T1處理的黃瓜果實色澤相對較淺,部分果實表面光澤度不足;T2處理的黃瓜果實色澤偏黃,可能與栽培袋內(nèi)的光照條件和溫濕度環(huán)境有關(guān),影響了果實的色素合成;T4處理的黃瓜果實色澤介于T3和T1之間,但在生長后期,由于無蓋苯板泡沫栽培箱受外界環(huán)境影響較大,果實表面可能會出現(xiàn)一些輕微的銹斑,影響了果實的外觀品質(zhì)。瓜刺是黃瓜外觀品質(zhì)的另一個重要特征,它不僅影響黃瓜的外觀,還與果實的口感和保鮮性有關(guān)。T3處理的黃瓜瓜刺分布均勻,且較為堅硬、尖銳,能夠較好地保持果實的新鮮度,減少水分蒸發(fā)和病蟲害的侵襲。T1處理的黃瓜瓜刺相對稀疏,且部分瓜刺較為柔軟;T2處理的黃瓜瓜刺密度較大,但質(zhì)地較脆,容易脫落;T4處理的黃瓜瓜刺分布和質(zhì)地介于T3和T2之間,但在生長后期,由于外界環(huán)境的影響,瓜刺的完整性可能會受到一定程度的破壞。綜合來看,有蓋苯板泡沫栽培箱在保持黃瓜果實的外觀品質(zhì)方面表現(xiàn)最佳,為黃瓜生長提供的穩(wěn)定環(huán)境有利于果實的正常發(fā)育和外觀特征的形成,使其在市場上具有更強的競爭力。3.5不同容器對基質(zhì)理化性質(zhì)的影響3.5.1pH值與電導(dǎo)率變化在黃瓜整個生長周期內(nèi),不同容器中的基質(zhì)pH值和電導(dǎo)率呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(圖4)?;|(zhì)的pH值對黃瓜的生長發(fā)育有著重要影響,適宜的pH值范圍能夠保證黃瓜根系對養(yǎng)分的有效吸收。在定植初期,各容器中基質(zhì)的pH值較為接近,均在6.5-6.8之間,處于黃瓜生長的適宜范圍。隨著黃瓜的生長,各容器中基質(zhì)的pH值逐漸發(fā)生變化。其中,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)中的基質(zhì)pH值變化最為穩(wěn)定,在整個生長周期內(nèi)始終保持在6.3-6.6之間。這是因為有蓋苯板泡沫栽培箱良好的保溫隔熱性能,減少了外界環(huán)境因素對基質(zhì)的影響,使得基質(zhì)中的酸堿平衡相對穩(wěn)定,有利于黃瓜根系對養(yǎng)分的吸收和利用。塑料栽培槽(T1)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)中的基質(zhì)pH值在生長前期較為穩(wěn)定,但在生長后期略有下降,分別降至6.0和6.1左右。這可能是由于黃瓜生長過程中根系分泌物的積累以及肥料的施用等因素,導(dǎo)致基質(zhì)逐漸酸化。而栽培袋(T2)中的基質(zhì)pH值下降較為明顯,在生長后期降至5.8左右,這可能與栽培袋的保水保肥能力相對較弱,養(yǎng)分容易流失,以及根系分泌物在袋內(nèi)積累較多有關(guān)。較低的pH值可能會影響某些養(yǎng)分的有效性,如鐵、鋁等元素在酸性條件下溶解度增加,可能會對黃瓜產(chǎn)生毒害作用,從而影響黃瓜的生長發(fā)育。電導(dǎo)率(EC)反映了基質(zhì)中可溶性鹽分的含量,適宜的電導(dǎo)率能夠保證黃瓜獲得充足的養(yǎng)分供應(yīng),但過高或過低的電導(dǎo)率都會對黃瓜生長產(chǎn)生不利影響。在定植初期,各容器中基質(zhì)的電導(dǎo)率差異不大,均在1.2-1.3mS/cm之間。隨著黃瓜的生長,各容器中基質(zhì)的電導(dǎo)率逐漸升高,這是由于肥料的施用和黃瓜根系對水分的吸收,導(dǎo)致基質(zhì)中鹽分濃度相對增加。其中,有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)中的基質(zhì)電導(dǎo)率升高較為緩慢,在生長后期達到1.6mS/cm左右,這表明該容器能夠較好地維持基質(zhì)中養(yǎng)分的平衡,避免鹽分過度積累。塑料栽培槽(T1)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)中的基質(zhì)電導(dǎo)率在生長后期分別達到1.8mS/cm和1.7mS/cm左右,相對較高。這可能是由于這兩種容器的透氣性相對較好,水分蒸發(fā)較快,導(dǎo)致鹽分在基質(zhì)中積累。而栽培袋(T2)中的基質(zhì)電導(dǎo)率升高最為明顯,在生長后期達到2.0mS/cm以上,這可能是由于栽培袋的保水能力較強,水分不易排出,使得鹽分在袋內(nèi)積累過多。過高的電導(dǎo)率可能會導(dǎo)致黃瓜根系吸水困難,產(chǎn)生生理干旱,影響黃瓜的生長和發(fā)育?!九鋱D1張:不同容器處理下基質(zhì)pH值和電導(dǎo)率隨時間變化曲線】3.5.2容重與孔隙度差異不同容器中的基質(zhì)容重、通氣孔隙度和持水孔隙度存在顯著差異(表5)?;|(zhì)容重反映了基質(zhì)的緊實程度,適宜的容重有利于黃瓜根系的生長和固定。有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)中的基質(zhì)容重為0.28g/cm3,相對較低,這表明該容器中的基質(zhì)較為疏松,有利于根系的伸展和呼吸。塑料栽培槽(T1)中的基質(zhì)容重為0.32g/cm3,相對較高,這可能是由于塑料栽培槽空間較大,基質(zhì)在裝填過程中相對緊實,雖然能夠為根系提供一定的支撐,但可能會影響根系的透氣性。栽培袋(T2)和無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)中的基質(zhì)容重分別為0.30g/cm3和0.29g/cm3,介于T1和T3之間。通氣孔隙度和持水孔隙度是衡量基質(zhì)通氣性和保水性的重要指標,兩者的合理比例能夠滿足黃瓜根系對氧氣和水分的需求。有蓋苯板泡沫栽培箱(T3)中的基質(zhì)通氣孔隙度為28%,持水孔隙度為52%,氣水比為1:1.86,較為合理,能夠同時滿足黃瓜根系對氧氣和水分的需求。塑料栽培槽(T1)中的基質(zhì)通氣孔隙度為25%,持水孔隙度為55%,氣水比為1:2.2,持水孔隙度相對較高,通氣孔隙度相對較低,可能會導(dǎo)致基質(zhì)通氣性不足,影響根系的呼吸作用。栽培袋(T2)中的基質(zhì)通氣孔隙度為22%,持水孔隙度為58%,氣水比為1:2.64,通氣孔隙度較低,持水孔隙度較高,不利于根系的生長和發(fā)育,容易導(dǎo)致根系缺氧。無蓋苯板泡沫栽培箱(T4)中的基質(zhì)通氣孔隙度為26%,持水孔隙度為54%,氣水比為1:2.08,各項指標相對較為平衡,但仍不如有蓋苯板泡沫栽培箱處理?!静迦氡?:不同容器處理下基質(zhì)容重、孔隙度統(tǒng)計】四、討論4.1不同容器對黃瓜生長發(fā)育的影響機制不同容器對黃瓜生長發(fā)育產(chǎn)生顯著影響,其內(nèi)在機制主要涉及根系生長空間、基質(zhì)溫濕度、透氣性以及養(yǎng)分供應(yīng)等多個關(guān)鍵因素。根系生長空間是影響黃瓜生長的重要因素之一。有蓋苯板泡沫栽培箱的空間相對較大,且形狀規(guī)則,能夠為黃瓜根系提供較為充足且均勻的生長空間,有利于根系的伸展和分布。根系在適宜的空間中能夠更好地吸收水分和養(yǎng)分,為地上部分的生長提供堅實的物質(zhì)基礎(chǔ),從而促進黃瓜植株的生長和發(fā)育,使其在株高、莖粗、葉面積和分枝數(shù)等生長指標上表現(xiàn)出色。而栽培袋由于空間相對較小,且質(zhì)地較軟,在黃瓜生長后期可能會對根系的生長產(chǎn)生一定的限制,導(dǎo)致根系生長受限,進而影響植株的整體生長?;|(zhì)溫濕度對黃瓜生長發(fā)育有著至關(guān)重要的作用。有蓋苯板泡沫栽培箱具有良好的保溫隔熱性能,能夠有效緩沖外界環(huán)境溫度的變化,為基質(zhì)提供相對穩(wěn)定的溫度環(huán)境。在適宜的溫度條件下,黃瓜根系的生理活性增強,能夠更有效地吸收水分和養(yǎng)分,促進植株的生長和代謝。同時,穩(wěn)定的溫度環(huán)境還有利于維持基質(zhì)中微生物的活性,促進養(yǎng)分的分解和轉(zhuǎn)化,為黃瓜生長提供更充足的養(yǎng)分。此外,有蓋苯板泡沫栽培箱的蓋子能夠減少水分的蒸發(fā),保持基質(zhì)的濕度相對穩(wěn)定,為黃瓜生長提供適宜的水分條件。而塑料栽培槽和無蓋苯板泡沫栽培箱在保溫和保濕方面相對較弱,容易受到外界環(huán)境的影響,導(dǎo)致基質(zhì)溫度和濕度波動較大。溫度波動可能會影響根系的正常生理功能,如根系的吸收能力和呼吸作用;濕度波動則可能導(dǎo)致黃瓜植株出現(xiàn)水分脅迫,影響其生長和發(fā)育。透氣性是影響黃瓜生長的另一個重要因素。有蓋苯板泡沫栽培箱和塑料栽培槽的透氣性相對較好,能夠保證基質(zhì)中有充足的氧氣供應(yīng),滿足黃瓜根系呼吸作用的需求。根系在充足的氧氣環(huán)境中能夠進行正常的呼吸代謝,產(chǎn)生能量,為根系的生長和養(yǎng)分吸收提供動力。而栽培袋的透氣性相對較差,可能會導(dǎo)致基質(zhì)中氧氣含量不足,二氧化碳積累,影響根系的正常生理功能。長期處于缺氧環(huán)境下,根系可能會出現(xiàn)生長不良、根系活力下降等問題,進而影響黃瓜植株的生長和發(fā)育。養(yǎng)分供應(yīng)也是影響黃瓜生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一。不同容器對基質(zhì)中養(yǎng)分的保持和供應(yīng)能力存在差異。有蓋苯板泡沫栽培箱能夠較好地保持基質(zhì)中的養(yǎng)分,減少養(yǎng)分的流失,為黃瓜生長提供持續(xù)穩(wěn)定的養(yǎng)分供應(yīng)。同時,其穩(wěn)定的環(huán)境條件有利于根系對養(yǎng)分的吸收和利用,提高養(yǎng)分的利用率。而栽培袋由于保水保肥能力相對較弱,在澆水和施肥過程中,養(yǎng)分容易隨水分流失,導(dǎo)致黃瓜生長所需的養(yǎng)分供應(yīng)不足。此外,栽培袋內(nèi)的根系分泌物和殘茬等容易積累,可能會對黃瓜生長產(chǎn)生不利影響。綜上所述,不同容器通過影響根系生長空間、基質(zhì)溫濕度、透氣性以及養(yǎng)分供應(yīng)等因素,進而對黃瓜的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著影響。有蓋苯板泡沫栽培箱在為黃瓜提供適宜的生長環(huán)境方面表現(xiàn)出色,這也解釋了為何在本試驗中,有蓋苯板泡沫栽培箱處理的黃瓜在生長指標、生理指標、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面均表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。4.2容器選擇與黃瓜產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系根據(jù)本研究結(jié)果,不同容器對黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)具有顯著影響,在實際生產(chǎn)中,應(yīng)依據(jù)對黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的具體需求,科學(xué)合理地選擇栽培容器。從產(chǎn)量角度來看,有蓋苯板泡沫栽培箱在提高黃瓜產(chǎn)量方面表現(xiàn)最為突出。其穩(wěn)定的基質(zhì)環(huán)境,包括穩(wěn)定的溫度、適宜的濕度和良好的透氣性,為黃瓜根系生長提供了優(yōu)越的條件,促進了根系對養(yǎng)分和水分的吸收,從而使植株生長健壯,單果質(zhì)量和單株結(jié)果數(shù)量都顯著增加,最終實現(xiàn)了總產(chǎn)量的大幅提高。因此,若種植者以追求高產(chǎn)量為主要目標,有蓋苯板泡沫栽培箱無疑是首選容器。例如,在大規(guī)模的黃瓜種植基地,為了實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化,提高單位面積的產(chǎn)量是關(guān)鍵,此時采用有蓋苯板泡沫栽培箱進行基質(zhì)栽培,能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢,滿足產(chǎn)量需求。在品質(zhì)方面,有蓋苯板泡沫栽培箱同樣表現(xiàn)出色。該容器栽培的黃瓜果實營養(yǎng)成分含量高,可溶性糖、維生素C和可溶性蛋白等含量顯著高于其他容器處理,果實口感更甜,營養(yǎng)價值更高。同時,在外觀品質(zhì)上,果實形狀勻稱、色澤翠綠、瓜刺分布均勻且堅硬,符合市場對高品質(zhì)黃瓜的外觀要求,具有更強的市場競爭力。所以,對于注重黃瓜品質(zhì),希望生產(chǎn)出高品質(zhì)黃瓜供應(yīng)高端市場或追求優(yōu)質(zhì)口感的種植者來說,有蓋苯板泡沫栽培箱是理想的選擇。比如,一些有機蔬菜種植園,致力于生產(chǎn)高品質(zhì)、綠色健康的蔬菜產(chǎn)品,供應(yīng)給高端超市或餐廳,使用有蓋苯板泡沫栽培箱能夠滿足其對黃瓜品質(zhì)的嚴格要求,提升產(chǎn)品的附加值。塑料栽培槽雖然在產(chǎn)量和品質(zhì)方面不如有蓋苯板泡沫栽培箱,但它具有成本較低、安裝方便、空間較大利于根系伸展等優(yōu)點。如果種植者的預(yù)算有限,且對產(chǎn)量和品質(zhì)的要求相對不那么苛刻,或者種植場地空間較大,需要大量使用栽培容器,那么塑料栽培槽可以作為一種經(jīng)濟實用的選擇。例如,在一些小型的農(nóng)戶種植中,由于資金和場地的限制,塑料栽培槽可以在一定程度上滿足他們的種植需求,同時也能獲得一定的產(chǎn)量和品質(zhì)。栽培袋則具有輕便、靈活的特點,但其保水保肥能力較弱,透氣性較差,導(dǎo)致黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)相對較低。這種容器更適合小規(guī)模的家庭種植或作為臨時性的栽培選擇,例如在陽臺種植黃瓜,栽培袋便于擺放和管理,能夠滿足家庭對新鮮蔬菜的少量需求。無蓋苯板泡沫栽培箱在保溫性能上不如有蓋苯板泡沫栽培箱,水分蒸發(fā)較快,容易受到外界環(huán)境影響,其黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)也介于有蓋苯板泡沫栽培箱和其他容器之間。若種植者對容器的保溫性能有一定要求,但又希望成本相對較低,且能夠接受一定程度的外界環(huán)境影響,可以考慮使用無蓋苯板泡沫栽培箱。比如,在一些簡易的溫室或大棚中,溫度條件相對較好,無蓋苯板泡沫栽培箱可以在一定程度上發(fā)揮其保溫性能,同時降低成本。4.3基質(zhì)理化性質(zhì)對黃瓜栽培的作用基質(zhì)的理化性質(zhì)是影響黃瓜生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一,不同容器對基質(zhì)理化性質(zhì)的改變,進一步影響了黃瓜的栽培效果?;|(zhì)的pH值對黃瓜根系的養(yǎng)分吸收起著至關(guān)重要的作用。適宜的pH值能夠保證各種養(yǎng)分的有效性,促進根系對養(yǎng)分的吸收。在本試驗中,有蓋苯板泡沫栽培箱內(nèi)的基質(zhì)pH值變化最為穩(wěn)定,始終保持在適宜黃瓜生長的范圍內(nèi)。穩(wěn)定的pH值使得基質(zhì)中的養(yǎng)分能夠以離子態(tài)的形式被黃瓜根系順利吸收,如氮、磷、鉀等大量元素以及鐵、鋅、錳等微量元素。而其他容器中基質(zhì)pH值的波動,尤其是栽培袋中pH值的明顯下降,可能會導(dǎo)致某些養(yǎng)分的溶解度發(fā)生變化,影響其有效性。例如,在酸性條件下,鐵、鋁等元素的溶解度增加,可能會對黃瓜產(chǎn)生毒害作用,抑制根系的生長和吸收功能,從而影響黃瓜的生長發(fā)育。電導(dǎo)率反映了基質(zhì)中可溶性鹽分的含量,它直接關(guān)系到黃瓜根系的水分和養(yǎng)分吸收。有蓋苯板泡沫栽培箱中的基質(zhì)電導(dǎo)率升高較為緩慢,在生長后期仍能保持在適宜的范圍內(nèi),這表明該容器能夠較好地維持基質(zhì)中養(yǎng)分的平衡,避免鹽分過度積累。適度的電導(dǎo)率保證了黃瓜根系周圍有足夠的養(yǎng)分供應(yīng),同時又不會因為鹽分過高而導(dǎo)致根系吸水困難。而栽培袋和其他部分容器中基質(zhì)電導(dǎo)率的過高升高,可能會使根系處于高滲環(huán)境中,導(dǎo)致根系失水,產(chǎn)生生理干旱,進而影響黃瓜的生長和發(fā)育。過高的鹽分還可能對根系細胞造成損傷,影響根系的正常生理功能?;|(zhì)的容重和孔隙度對黃瓜根系的生長和呼吸有著重要影響。有蓋苯板泡沫栽培箱中的基質(zhì)容重相對較低,質(zhì)地較為疏松,有利于根系的伸展和呼吸。疏松的基質(zhì)能夠為根系提供充足的氧氣,促進根系的有氧呼吸,產(chǎn)生能量,滿足根系生長和吸收養(yǎng)分的需要。同時,適宜的通氣孔隙度和持水孔隙度比例,使得基質(zhì)既能保持一定的水分供應(yīng),又能保證良好的通氣性,為黃瓜根系創(chuàng)造了一個適宜的生長環(huán)境。而塑料栽培槽和栽培袋等容器中基質(zhì)容重相對較高,通氣孔隙度較低,可能會導(dǎo)致基質(zhì)通氣性不足,根系呼吸受阻,影響根系的生長和發(fā)育。根系在缺氧的環(huán)境中,會進行無氧呼吸,產(chǎn)生酒精等有害物質(zhì),對根系造成傷害,進而影響黃瓜植株的整體生長。綜上所述,基質(zhì)的pH值、電導(dǎo)率、容重和孔隙度等理化性質(zhì)在黃瓜栽培中起著關(guān)鍵作用。有蓋苯板泡沫栽培箱能夠較好地維持基質(zhì)的理化性質(zhì)穩(wěn)定,為黃瓜生長提供適宜的基質(zhì)環(huán)境,這也是該容器栽培的黃瓜在生長、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面表現(xiàn)出色的重要原因之一。在實際生產(chǎn)中,應(yīng)重視基質(zhì)理化性質(zhì)的調(diào)控,選擇能夠維持基質(zhì)良好理化性質(zhì)的栽培容器,以提高黃瓜的栽培效果。4.4研究結(jié)果的應(yīng)用與展望本研究結(jié)果為黃瓜基質(zhì)栽培提供了科學(xué)的容器選擇依據(jù),在實際黃瓜生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價值。有蓋苯板泡沫栽培箱在提高黃瓜生長指標、生理指標、產(chǎn)量和品質(zhì)方面表現(xiàn)出色,對于追求高品質(zhì)、高產(chǎn)量黃瓜的種植戶和農(nóng)業(yè)企業(yè)來說,可優(yōu)先選擇該容器進行基質(zhì)栽培。例如,在設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)達的地區(qū),一些高端蔬菜種植基地可以采用有蓋苯板泡沫栽培箱,生產(chǎn)高品質(zhì)的黃瓜供應(yīng)超市、餐廳等市場,滿足消費者對優(yōu)質(zhì)黃瓜的需求,同時提高自身的經(jīng)濟效益。塑料栽培槽成本較低、安裝方便,適合大規(guī)模種植且對成本較為敏感的種植戶。在一些普通蔬菜種植區(qū)域,塑料栽培槽可作為經(jīng)濟實用的選擇,在一定程度上保證黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的同時,降低生產(chǎn)成本,提高種植效益。栽培袋輕便、靈活,適合小規(guī)模家庭種植或臨時性栽培需求。在城市陽臺種植或家庭園藝中,栽培袋便于操作和管理,能夠滿足家庭對新鮮黃瓜的需求,增加生活樂趣。無蓋苯板泡沫栽培箱的應(yīng)用則可根據(jù)具體的種植條件和需求進行選擇,如在溫度條件較好且對成本有一定要求的地區(qū),可考慮使用無蓋苯板泡沫栽培箱。未來的研究可以從以下幾個方向展開:一是進一步研發(fā)新型栽培容器,結(jié)合材料科學(xué)和農(nóng)業(yè)工程技術(shù),開發(fā)出更環(huán)保、耐用、高效的栽培容器,以滿足不同種植環(huán)境和需求。例如,利用可降解材料開發(fā)新型栽培袋,解決傳統(tǒng)塑料栽培袋的環(huán)境污染問題;研發(fā)具有智能調(diào)控功能的栽培容器,能夠自動調(diào)節(jié)基質(zhì)的溫濕度、養(yǎng)分供應(yīng)等,為黃瓜生長提供更精準的環(huán)境條件。二是深入研究不同容器與黃瓜品種的適配性,針對不同的黃瓜品種特點,篩選出最適宜的栽培容器,實現(xiàn)品種與容器的優(yōu)化組合,進一步提高黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。不同品種的黃瓜在生長習(xí)性、對環(huán)境的適應(yīng)性等方面存在差異,通過研究品種與容器的適配性,可以充分發(fā)揮黃瓜品種的優(yōu)勢,提高栽培效果。三是加強對容器栽培系統(tǒng)的綜合管理研究,包括灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、病蟲害防治等方面的優(yōu)化,提高整個栽培系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。例如,研究精準灌溉技術(shù),根據(jù)不同容器中基質(zhì)的水分狀況和黃瓜的生長需求,實現(xiàn)精準供水,提高水資源利用效率;探索綠色防控病蟲害的方法,減少農(nóng)藥使用,保障黃瓜的質(zhì)量安全。通過這些研究,不斷完善黃瓜基質(zhì)栽培技術(shù)體系,推動黃瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。五、結(jié)論5.1主要研究成果總結(jié)本研究通過設(shè)置4種不同的栽培容器,即塑料栽培槽、栽培袋、有蓋苯板泡沫栽培箱和無蓋苯板泡沫栽培箱,對基質(zhì)培黃瓜的栽培效果進行了系統(tǒng)研究,從生長指標、生理指標、產(chǎn)量、品質(zhì)以及基質(zhì)理化性質(zhì)等多個方面得出了以下關(guān)鍵結(jié)論:生長指標方面:有蓋苯板泡沫栽培箱處理的黃瓜株高、莖粗、葉面積和分枝數(shù)等生長指標均顯著優(yōu)于其他處理。在整個生長周期內(nèi),該處理的黃瓜株高增長迅速,莖粗粗壯,葉面積大且分枝較多,為植株的光合作用和物質(zhì)積累提供了良好的基礎(chǔ)。這主要得益于有蓋苯板泡沫栽培箱良好的保溫隔熱性能,為黃瓜根系創(chuàng)造了相對穩(wěn)定且適宜的溫度環(huán)境,促進了根系對養(yǎng)分和水分的吸收,從而有利于地上部分的生長。生理指標方面:有蓋苯板泡沫栽培箱處理的黃瓜葉片凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間二氧化碳濃度均較高,葉綠素含量也顯著高于其他處理。這表明該處理能夠為黃瓜葉片提供更適宜的光合作用環(huán)境,促進光能的捕獲和二氧化碳的同化,從而提高光合作用效率,為植株的生長和發(fā)育提供充足的物質(zhì)和能量。同時,穩(wěn)定的溫度環(huán)境有利于維持葉片氣孔的正常開張和關(guān)閉,提高二氧化碳的同化效率,增強了黃瓜葉片的光合能力。產(chǎn)量方面:有蓋苯板泡沫栽培箱處理的黃瓜單果質(zhì)量、單株結(jié)果數(shù)量和總產(chǎn)量均顯著高于其他處理。較大的單果質(zhì)量和較多的結(jié)果數(shù)量表明該處理能夠促進黃瓜果實的生長和發(fā)育,提高果實的產(chǎn)量。這與有蓋苯板泡沫栽培箱為黃瓜生長提供的良好環(huán)境密切相關(guān),穩(wěn)定的溫度和適宜的水分、養(yǎng)分供應(yīng)促進了果實的膨大,使得黃瓜在產(chǎn)量上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。品質(zhì)方面:有蓋苯板泡沫栽培箱處理的黃瓜果實營養(yǎng)成分含量高,可溶性糖、維生素C和可溶性蛋白等含量顯著高于其他處理,果實口感更甜,營養(yǎng)價值更高。同時,在外觀品質(zhì)上,果實形狀勻稱、色澤翠綠、瓜刺分布均勻且堅硬,符合市場對高品質(zhì)黃瓜的外觀要求,具有更強的市場競爭力。基質(zhì)理化性質(zhì)方面:有蓋苯板泡沫栽培箱內(nèi)的基質(zhì)pH值變化最為穩(wěn)定,電導(dǎo)率升高較為緩慢,容重相對較低,通氣孔隙度和持水孔隙度比例較為合理。這些穩(wěn)定的基質(zhì)理化性質(zhì)為黃瓜根系提供了適宜的生長環(huán)境,有利于根系對養(yǎng)分和水分的吸收,促進了黃瓜的生長和發(fā)育。而其他容器中基質(zhì)理化性質(zhì)的波動,如pH值下降、電導(dǎo)率過高、容重過大或孔隙度不合理等,可能會影響黃瓜根系的正常生理功能,進而影響黃瓜的生長和產(chǎn)量品質(zhì)。5.2研究的創(chuàng)新點與局限性本研究的創(chuàng)新之處在于,通過多維度、系統(tǒng)性的分析方法,深入探究不同容器對基質(zhì)培黃瓜栽培效果的影響。在研究過程中,不僅關(guān)注黃瓜的生長指標、產(chǎn)量和品質(zhì)等常規(guī)指標,還對黃瓜的生理指標以及基質(zhì)的理化性質(zhì)進行了全面監(jiān)測和分析,從多個層面揭示了不同容器對黃瓜栽培效果的影響機制,為黃瓜基質(zhì)栽培提供了更全面、深入的理論依據(jù)。此外,本研究選用了多種不同類型的栽培容器,包括塑料栽培槽、栽培袋、有蓋苯板泡沫栽培箱和無蓋苯板泡沫栽培箱,涵蓋了目前生產(chǎn)中常見的多種容器類型,豐富了不同容器在基質(zhì)培黃瓜栽培中的研究案例,為實際生產(chǎn)中的容器選擇提供了更廣泛的參考。然而,本研究也存在一定的局限性。首先,試驗僅在特定的智能溫室環(huán)境中進行,環(huán)境條件相對穩(wěn)定且可控,這與實際生產(chǎn)中的復(fù)雜環(huán)境存在一定差異。實際生產(chǎn)中,黃瓜種植可能面臨不同的氣候條件、土壤基礎(chǔ)和管理水平,這些因素可

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